机械制造技术课程设计-圆柱齿轮机械加工工艺规程设计.docx

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1、说明书题目学院专业班级学生姓名学号指导教师时间摘要本次设计内容涉及了机械制造工艺、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。零件的机械加工工艺规程制订设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计两个部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量。关键词：切削；工艺；基准；工序；AbstractThedesigncontentofthemechanicalmanufacturingprocess,metalcuttingmachinetool,tol

2、erancematchingandmeasurementofaspectsofknowledge.Partsofthemachiningprocessplanningformulationdesignisincludingpartsprocessingprocessdesign,processdesignoftwoparts.Shouldfirstanalyzethepartsintheprocessdesign,understandpartsoftechnologytodesignthestructureofblank,andchoosethegoodpartsprocessingbench

3、mark,designprocessoftheparts;Thenthepartssizeofeachworkstepoftheprocess,thekeyistodeterminetheprocessequipmentforeachprocessandcuttingparameter.Keywords：Cutting;Process;Benchmark;process;摘要HAbstractIII1绪论51.1 课程设计目的51.2 课程设计内容52零件的分析62.1 零件的作用62.2 加工要求分析62.3 毛坯的铸造形式72.4 零件的加工余量72.5 毛坯图83工艺过程设计93.1 定

4、位基准的选择93.2 加工工艺路线的确定103.3 工艺方案的比较与分析113.4 切削用量及切削时间的确定H结论16参考文献171绪论1.1 课程设计目的随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。1.2 课程设计内

5、容在设计的过程中必须仔细的读懂零件图，分析零件的结构工艺尺寸，确定零件的加工余量，毛坯形式等等，通过零件各加工表面的分析，确定零件的最终加工方案，制定了加工路线后，才能定制零件的工艺流程，进而制作加工工序卡。在这个过程中，需要我们对加工的参数进行技术，包括计算加工余量和工时等。（1）首先要求必须要仔细的分析零件的特制，研究零件的形状和机构，分析图纸上的技术要求，还可以使用绘图软件对零件进行绘制，在绘制的过程中，可以加深对零件的了解，同时还能锻炼自身的绘图能力。（2）确认了零件后，要考虑零件的全部加工过程，加工尺寸及加工装备，我们查资料可以知道加工余量的确定方法，但是要与实际的工厂生产想匹配，完

6、成工艺规程设计，工时的技术，加工路线的确定等。2零件的分析2.1 零件的作用齿轮的作用是传递力，能改变转动的速度，能改变转动的方向。齿轮的零件图如下：2.2 加工要求分析在对于零件的分析时，我们主要考虑的方向为：（1）零件的表面粗糙度要求和加工要求；（2）零件的技术要求和辅助要求，相关的配合要求等；（3）尺寸要求，公差和形位公差等要求；对零件进行分析，可知零件有以下主要加工表面：1、 零件的左右两个端面的加工；2、 零件齿面的加工，为主要加工面，加工后需进行调质处理;3、 89.5孔的加工，为主要的加工精基准；4、花键槽的加工;2.3 毛坯的铸造形式确定毛坯包括选择毛坯类型及其制造方法。毛坯类

7、型有铸、锻、压制、冲压、焊接、型材和板材等。确定毛坯时要考虑下列因素：1）零件的材料及其力学性能。当零件的材料选定后，毛坯的类型就大致确定了。例如，材料是铸铁，就选铸造毛坯；材料是钢材，且力学性能要求高时，可选锻件；当力学性能要求较低时，可选型材或铸钢。2）零件的形状和尺寸。形状复杂的毛坯，常用铸造方法。薄壁零件，不可用砂型铸造；尺寸大的铸件宜用砂型铸造；中、小型零件可用较先进的铸造方法。3）生产类型。大量生产应选精度和生产率都比较高的毛坯制造方法，用于毛坯制造的昂贵费用可由材料消耗的减少和机械加工费用的降低来补偿。如铸件应采用金属模机器造型或精密铸造；锻件应采用模锻、冷轧和冷拉型材等。单件小

8、批生产则应采用木模手工造型或自由锻。4）生产条件。确定毛坯必须结合具体生产条件，如现场毛坯制造的实际水平和能力、外协的可能性等。有条件时，应积极组织地区专业化生产，统一供应毛坯。5）充分考虑利用新工艺、新技术和新材料的可能性。目前毛坯制造方面的新工艺、新技术和新材料的发展很快。例如，精铸、精锻、冷轧、冷挤压、粉末冶金和工程塑料等在机械中的应用日益增加。应用这些方法后，可大大减少机械加工量，有时甚至可不再进行机械加工，其经济效果非常显著。综上所述,采用铸造成型的方式制造毛坯,制造完成后进行时效处理。2.4 零件的加工余量项目公差等级CT加工面基本尺寸机械加工余量等级机械加工余量RMA毛坯基本尺寸

9、89.5IT789.5H4.7580358.8IT745H5.937040IT640G34662IT662G36856IT656G3622.5 毛坯图毛坯尺寸与零件图样上的尺寸之差称为毛坯余量。锻件公称尺寸所允许的最大尺寸和最小尺寸之差称为锻件尺寸公差。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加工余量，对毛坯进行初步设计如下：3工艺过程设计3.1定位基准的选择正确地选择定位基准是设计工艺过程的一项重要内容，也是保证零件加工精度的关键。定位基准分为精基准、粗基准和辅助基准。在最初加工工序中，只能用毛坯上未经加工的表面作为定位基准（粗基准）。在后续工序中，则使用已加工表面作为定位基准（精基

10、准）。在制定工艺规程时，总是先考虑选择怎样的精基准以保证达到精度要求并把各个表面加工出来，然后再考虑选择合适的粗基准把精基准面加工出来。另外，为了使工件便于装夹和易于获得所需加工精度，可在工件上某部位作一辅助基准，用以定位。应从零件的整个加工工艺过程的全局出发，在分析零件的结构特点、设计基准和技术要求的基础上，根据粗、精基准的选择原则，合理选择定位基准。1、粗基准的选择对于零件而言，尽可能选择不加工表面作为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。对于本次课题研究的拨叉零件，为保证位置精度，往往以端面为定位，采用一端夹持，加工另外一个端面。

11、2、精基准的选择精基准的选择原则：（在精基准的选择中应重点考虑是如何减少工件的定位偏差，保证工件的加工精度，同时也要考虑工件装卸方便，夹具结构简单，应遵循以下原则：D基准重合原则2）基准统一原则3）自为基准原则4）互为基准原则5）便于装夹原则以上精基准选择的几项原则，每项原则只能说明一个方面的问题，常常不能全部满足，实际应用时往往会出现相互矛盾的情况，这就要求综合考虑，分清主次，着重解决主要矛盾。这次设计使用加工好的端面作为精基准，进行其他孔类的加工。3.2 加工工艺路线的确定拟定工艺路线的内容除选择定位基准外，还要选择各加工表面的加工方法，安排工序的先后顺序，确定加工设备，工艺装备等。工艺路

12、线的拟定要考虑使工件的几何形状精度,尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理保证，成批生产还应考虑采用组合机床，专用夹具，工序集中，以提高效率，还应考虑加工的经济性，以便使生产成本尽量下降。制定的工艺路线如下:工艺路线方案一：工序号工序名称工序内容1铸造铸造毛坯2时效时效处理3铳粗铳左端面4铳粗铳、精铳右端面5铳精铳左端面6镇镇689.5H7的孔7铳铳16x8的槽8滚滚齿9钳去毛刺10检检验11入库入库工艺路线方案二:工序号工序名称工序内容1铸造铸造毛坯2时效时效处理3铳铳左端面4车车89.5H7的孔5铳铳右端面6滚滚齿7铳铳16x8的槽8钳去毛刺9检验检验10入库入库3.3 工艺方案的比较与分析

13、上述两个工艺方案的特点在于：方案二先加工孔再加工面，违背了先面后孔的加工原则。而方案一使用了工序集中原则，先加工面再加工孔，并且将加工分为粗、精两种加工方式，减少了装夹的次数，节约工时，因此选用第一个方案，具体如下：工序号工序名称工序内容1铸造铸造毛坯2时效时效处理3铳粗铳左端面4铳粗铳、精铳右端面5铳精铳左端面6像镇89.5H7的孔7铳铳16x8的槽8滚滚齿9钳去毛刺10检验检验11入库入库3.4 切削用量及切削时间的确定工序：粗铳左端端面背吃刀量%：%=2.5mm每齿进给量,：查机械加工工艺师手册表30-15,取力二0.18mmz铳削速度：查机械加工工艺师手册表30-23,v=30mmin

14、机床主轴速度n=l三Ux3O=32.5rmin,查表4-16,取d3.14x40二135rmin实际铳削速度vc=霖=132.5：篇4x4()=299wmin10(X)1()0()每分进给量fbk.fMZ=fZn=0.18IO135=2()2.5nnnin铳削宽度4：4=35mm刀具切入长度L查机械加工工艺师手册表30-38公式如下:Z1=0.5(0-JO?Y)+(13)=0.5X(40-402-352)+3=1Itnm具切出长度,2：查机械加工工艺师手册取2=2m机动时间九查查机械加工工艺师手册公式如下：ty=+4+4=0.32min工序：粗铳右端端面背吃刀量%:%=2.5mm每齿进给量,：查机械加工工艺师手册表30-15,取=0.18mmz铳削速度：查机械加工工艺师手册表30-23,MZv=30mmin机床主轴速度：=吧=l00x30=1324/min,查表4-16,取d3.14x40二135rmin实际铳削速度匕：VC=O=132.5x3.14x40=29.9nminc10100OfMZ=JZn=0.1810135=202.5n